Vysvetlím ako funguje diferenciál v praxi. Prečo sa jedno koleso prešmykne, ale auto sa nepohne?

Diferenciál patrí medzi zariadenia používané takmer od začiatku motorizácie vo všetkých osobných autách a len niektoré elektromobily ho nemusia mať. Hoci ho poznáme už viac ako 100 rokov, stále nie viac ako 15-20 percent. ľudia rozumejú jej fungovaniu v praxi. A to hovorím len o ľuďoch, ktorí sa zaujímajú o automobilový priemysel.  

V tomto texte sa nebudem venovať konštrukcii diferenciálu, pretože to nemá význam pre pochopenie praktickej práce. Najjednoduchší a najbežnejší mechanizmus s kužeľovými prevodmi (korunky a satelity) funguje tak, že vždy rozdeľuje krútiaci moment, v akejkoľvek dopravnej situácii rovnako na oboch stranách. To znamená, že ak máme jednoosový pohon, tak 50 percent momentu ide na ľavé koleso a rovnaké množstvo na pravé. Ak ste si vždy mysleli inak a niečo vám nesedí, prijmite to zatiaľ ako pravdu. 

Ako funguje diferenciál?

V zákrute má jedno z kolies (vnútorné) kratšiu vzdialenosť a druhé (vonkajšie) väčšiu vzdialenosť, čo znamená, že vnútorné koliesko sa otáča pomalšie a vonkajšie rýchlejšie. Na vyrovnanie tohto rozdielu používa automobilka diferenciál. Čo sa týka názvu, ten rozlišuje rýchlosť otáčania kolies, a nie – ako si drvivá väčšina myslí – krútiaci moment.

Teraz si predstavte situáciu, že auto ide rovno rýchlosťou X a hnacie kolesá sa točia rýchlosťou 10 ot./min. Keď auto vojde do zákruty, ale rýchlosť (X) sa nezmení, diferenciál funguje tak, že jedno koleso sa točí napríklad na 12 ot./min., a potom druhé na 8 ot./min. Priemerná hodnota je vždy 10. Ide o práve spomínanú kompenzáciu. Čo mám robiť, ak je jedno z kolies nadvihnuté alebo položené na veľmi klzkom povrchu, ale merač stále ukazuje rovnakú rýchlosť a pretáča sa iba toto koleso? Druhý stojí, takže zdvihnutý urobí 20 otáčok za minútu.

Nie všetok moment je venovaný preklzávaniu kolies

Čo sa teda stane, keď sa jedno koleso točí vysokou rýchlosťou a auto stojí na mieste? Podľa princípu rozdelenia krútiaceho momentu 50/50 je všetko správne. Na koleso na klzkom povrchu sa prenáša veľmi málo krútiaceho momentu, povedzme 50 Nm. Na rozbeh potrebujete napríklad 200 Nm. Bohužiaľ, koleso na lepkavom podklade dostáva aj 50 Nm, takže obe kolesá prenášajú na zem 100 Nm. To nestačí na to, aby sa auto dalo do pohybu.

Pri pohľade na túto situáciu zvonku, je cítiť, že všetok krútiaci moment ide na rotujúce koleso, ale nie je to tak. Točí sa len toto koleso – preto tá ilúzia. V praxi sa aj ten druhý snaží hýbať, no nie je to vidieť. 

Ak to zhrnieme, môžeme povedať, že auto sa v takejto situácii nemôže pohnúť nie preto, že – citujem internetovú klasiku – „celú chvíľu na kolovrátku“, ale preto, že každá chvíľa, ktorú toto protišmykové koleso dostáva, má hodnotu. kolovrátky. Alebo iný – na oboch kolesách je jednoducho príliš malý krútiaci moment, pretože dostávajú rovnaké množstvo krútiaceho momentu.

To isté sa deje v aute s pohonom všetkých kolies, kde je aj medzinápravový diferenciál. V praxi na zastavenie takéhoto vozidla stačí zdvihnúť jedno koleso. Zatiaľ nič neblokuje žiadny z diferenciálov.

Viac informácií, aby vás zmiatli 

Ale vážne, kým nepochopíte vyššie uvedené, je lepšie nečítať ďalej. Je to pravda, keď to niekto povie všetka sila ide do rotujúceho kolesa na klzkom teréne (nie vždy). prečo? Pretože, zjednodušene povedané, výkon je výsledkom násobenia krútiaceho momentu otáčaním kolesa. Ak sa jedno koleso nepretáča, t.j. jedna z hodnôt je nula, potom, ako pri násobení, výsledok musí byť nula. Koleso, ktoré sa netočí, teda v skutočnosti neprijíma energiu a energia ide iba do otáčajúceho sa kolesa. Čo nič nemení na fakte, že obe kolesá stále dostávajú príliš malý krútiaci moment na rozbeh auta.